Cтраница 4
В задачах о совместном деформировании компонентов рассматриваются композиты с непрерывными или длинными волокнами, предполагается, что в исследуемой области не происходит перераспределения осевых напряжений между волокнами и матрицей, и анализируется распределение напряжений только в поперечном направлении. Распределение радиальных и окружных напряжений в компонентах композиционного материала исследовалось теоретически и экспериментально многими исследователями. [46]
Реальные материалы, как правило, на микроуровне неоднородны. Коэффициенты жесткости и податливости таких материалов определяются свойствами компонентов композиционного материала и его внутренней структурой. [47]
Слоистые металлические композиционные материалы состоят из двух и более слоев или пластин различных металлов, соединенных друг с другом таким образом, чтобы свойства получаемой композиции значительно превосходили свойства составляющих ее компонентов. Эти материалы могут быть предварительно рассчитаны и получены с заданными свойствами. К таким свойствам относятся коррозионная стойкость, поверхностная твердость, износостойкость, стойкость к удару, вязкость, прочность, улучшенные тепло - и электропроводность, магнитные свойства, контролируемое тепловое расширение, эластичность, формоизменение и др. Компоненты композиционного материала подбирают таким образом, чтобы одно ( или более) из перечисленных выше требуемых свойств было достигнуто. Например, плакированная медью коррозионно-стойкая сталь является хорошим кровельным материалом, поскольку каждый компонент улучшает свойства всего слоистого материала: медь обеспечивает требования к внешнему виду и обрабатываемость, тогда как сталь повышает прочность и уменьшает потребление более дорогой меди. Кроме того, более низкая в сравнении с медью теплопроводность коррозионно-стойкой стали улучшает способность слоистого материала к пайке. С другой стороны, медная плакировка на коррозионно-стойкой стали улучшает ее теплопередачу при использовании в системах охлаждения. [48]
![]() |
Кинетика термодесорбции перенесенного на танталовую фольгу поли.| Кинетика деполимеризации макрорадикалов, образованных при УФ-об. [49] |
Рассмотренные выше примеры говорят о широких возможностях использования метода МС для исследований высокомолекулярных соединений. Новое направление исследования полимеров с помощью МС уже позволило получить уникальную информацию о структуре и свойствах этого класса веществ, доступную только МСГ например данные о механохимических реакциях при разрушении, дефектности макромолекул ( слабых связях), адсорбции и катализе полимерных молекул на поверхностях твердых тел. Расширение данного направления, а именно применение для исследования полимеров таких разновидностей метода МС как вторично-ионной МС, МС с полевой ионизацией, техники электронно-стимулированной десорбции, о чем практически не упоминалось в обзоре, а также расширение исследований этим методом механо -, термо -, фото-и других видов деструкции, диффузии низкомолекулярных соединений в полимерах, адгезии между компонентами композиционных материалов позволят получить еще много новой ценной информации о структуре и свойствах макромолекул и полимерных тел. [50]
Методом структурно-имитационного моделирования на ЭВМ было исследовано взаимодействие отдельных микромеханизмов разрушения при одноосном растяжении композитов вдоль направления волокон. При решении задач, связанных с формоизменением композитов, требуется учет как неоднородности напряженного состояния, так и его неодноосности. Но учет объемности напряженного состояния требует привлечения определенных физических представлений ( например, о влиянии жесткости напряженного состояния) на свойства компонентов композиционного материала. [51]
Для разрушающихся теплозащитных материалов характерны высокий уровень рабочих температур и существенное изменение структуры материала. Оба этих фактора сильно отражаются на теплофизических свойствах вещества. Однако если учесть степень влияния изменений различных свойств на температурное поле в материале, то прежде всего следует выделить коэффициент теплопроводности. Изменениями других теплофизических параметров в инженерной практике часто пренебрегают. Так, хотя плотность может уменьшиться почти вдвое по мере роста температуры и разложения части компонент композиционного материала, на температурное поле влияет не она сама, а произведение плотности на теплоемкость. У большинства же реальных теплозащитных материалов теплоемкость с увеличением температуры возрастает ( см. приложение), и изменение произведения рс, входящего в уравнение теплопроводности, оказывается в итоге ограниченным. Как правило, оно отклоняется от первоначального значения менее чем в 2 раза. [52]
Простота применения и точность метода Фурье была отмечена и другими авторами, изучавшими распространения волн в монолитных полимерных материалах. Однако пока в литературе не встречаются результаты исследования методом Фурье влияния микроструктуры на стационарные волновые процессы в композитах. Для изучения этого вопроса можно было бы прямо применить описанные в предшествующем пункте приближенные методы; по-видимому, в них можно было бы учесть различные представления вязкоупругих характеристик компонентов композиционных материалов. Хотя при использовании численного решения график функции изменения импульса напряжений от времени может иметь большую кривизну, вязкоупругое затухание обычно устраняет этот недостаток, за исключением окрестности точки приложения нагрузки. Применение так называемого метода быстрого преобразования Фурье [79] так же могло бы существенно упростить исследование. [53]